TMT 2013:01
Framtagning av arbetsmodell för mätteknisk beredning
inom Scania CV AB
MARIA DAGGENFELT ANNA GUSTAFSSON
Examensarbete inom MASKINTEKNIK Industriell Ekonomi och Produktion Högskoleingenjör, 15 hp Södertälje, Sverige 2013
Framtagning av arbetsmodell för mätteknisk beredning inom Scania CV AB
av
Maria Daggenfelt Anna Gustafsson
Examensarbete TMT 2013:01 KTH Industriell teknik och management
Tillämpad maskinteknik Mariekällgatan 3, 151 81 Södertälje
APM Process
P-status
Examensarbete TMT 2013:01
Framtagning av arbetsmodell för mätteknisk beredning inom Scania CV AB
Maria Daggenfelt
Anna Gustafsson
Godkänt
2013-01-18
Examinator KTH
Claes Hansson
Handledare KTH
Claes Hansson
Uppdragsgivare
Scania CV AB
Företagskontakt/handledare
Anders Berglund ’ Niclas Josefsson
Sammanfattning
Denna rapport redogör för resultatet av examensarbete som utförts på Scania CV AB, avdelning Transmission, av studenter från Jönköping Tekniska Högskola och Kungliga Tekniska Högskolan.
Uppdraget var att kartlägga arbetsprocessen, identifiera problemområden och utveckla en arbetsmodell för en effektivare mätteknisk beredningsprocess.
Idag ställs allt högre krav på effektivitet och kvalitetssäkring vilket har ökat intresset för den mättekniska beredningsprocessen på Scania CV AB, Transmission. Den mättekniska
beredningsprocessen innefattar planeringen för att kunna kvalitetssäkra artiklar i produktion.
Examensarbetet inleddes med en kunskapsinhämtning kring verksamheten som bedrivs på
Transmission och vad mätteknisk beredning innebär. Därefter genomfördes interna studiebesök och samtal med personal för att kartlägga hur den mättekniska beredningsprocessen utförs i dagsläget.
Kartläggningen visade på brister i arbetsprocessen orsakade av otillräcklig kompetens, underlag för beslut och otydlig dokumentation vilket medför att den mättekniska beredningen ofta kopieras från liknande artiklar.
Nästa fas i examensarbetet arbetet bestod i att utforma en arbetsmodell för mer underbyggd och effektivare mätteknisk beredning. Arbetsmodellen utvecklades under ledning av författarna tillsammans med representanter från Transmission. Förslag på förbättringsåtgärder hämtades bl.a.
genom litteraturstudier, fallstudie och en omvärldsstudie. Arbetsmodellen, i form av en processmodell, har arbetats fram genom Astrakan-metoden.
Arbetsmodellen som tagits fram i detta examensarbete kan ses som en vision för vad företaget bör sträva efter. Rapporten avslutas med rekommendationer för fortsatt arbete som vägleder vid inledande förändringsarbete.
Nyckelord
Scania CV AB Transmission Processmodellering
Mätteknisk beredning Kvalitetssäkringsmatris Styrplan
Bachelor of Science Thesis TMT 2013:01
Development of a process model for metrological planning within Scania CV
AB
Maria Daggenfelt
Anna Gustafsson
Approved
2013-01-18
Examiner KTH
Claes Hansson
Supervisor KTH
Claes Hansson
Commissioner
Scania CV AB
Contact person at company
Anders Berglund ‘ Niclas Josefsson
Abstract
This report is the result of a bachelor thesis completed at Scania CV AB, department of Transmission. The study was performed by students from Jönköping University School of
Engineering and The Royal Institution of Technology. The objectives were to study and analyze the work process, identify root causes to problems and to develop a process model for a more efficient metrological planning process.
Higher demands of efficiency and quality assurance have increased the interest to develop the metrological planning process at Scania CV AB Transmission. The process of metrological planning is a preparation step to perform quality assurance of articles in manufacturing.
The bachelor thesis project began with an analysis of the organization, the working methods and how metrology and metrological planning is performed today. The result of the investigation identified deficiencies in the work process created by the absence of adequate competence, lack of data and an unclear documentation. This situation contributes to a copy-paste phenomenon were the metrology planning often is inherited from a similar article.
The next phase of the thesis included development of a process model with the goal to create a more well-founded and efficient metrological planning. The work model is developed by the authors of this report in co-operation with representatives from the Transmission department. Suggestions for improvements were taken from the state-of-art, benchmarking and a case study. The Astrakan methodology was used during the design of the process model.
The process model which has been developed within this thesis can be used as a vision for what the company should aim at. The final conclusions of this report contain recommendations of how and what initial work should be launched.
Key-words
Scania CV AB Transmission Modeling of process
Measurement planning Quality assurance matrix Control plan
Förkortningar
APQP: Advanced Product Quality Planning.
ArtHur: Ett internt system för sammanställning av artikelspecifika dokument så som bearbetningsdokumentet, riggningsdokument, kvalitetsstyrnings- dokument och korrektörsdokument. Används av produktion som instruktionsmanual vid tillverkning.
ASTRAKAN: En arbetsmetod för verksamhetsutveckling utvecklad av Astrakan Strategisk Utbildning AB
BPMN: Business Process Modell and Notation. Ett standardiserat process- modelleringsspråk.
ECO: Engineering Change Order.
EFR: Exception From Requirements.
FMEA: Failure Mode Effect Analysis. Riskananlys.
IDEF: Integration Definition. Är en grupp metoder för verksamhetsmodellering.
MPP: Machining Process Planning. Den standard på Scania som styr arbetssättet vid beredning.
MSA: Measure System Analysis. Mätsystemananlys.
PD-process: Product Development Process. Det arbetssätt som styr produktutvecklingsprocessen på Scania.
PEIP: Production Equipment Investment Process. Maskininvesteringsprocessen på Scania.
PPAP: Production Part Approval Process.
PSW: Part Submission Warrant.
QSM: Kvalitetssäkringsmatris.
SIMET: Swedish Industrial Metrology Forum. Opartiskt samarbetsorgan för att bidra till mätteknikens utveckling i Sverige.
SOCOP: Start Of Costumer Order Production.
SOP: Start Of Production.
SPC: Statistical Process Control.
SPS: Scania Produktion System.
Begrepp
För att öka tydligheten för läsaren av rapporten ges här en förklaring av begrepp vars innebörd kan tolkas olika i olika sammanhang. I denna rapport avses begreppen nedan ha följande innebörd;
Mätfrekvens: Vilken intervall en mätning ska genomföras.
Mätmetod: Vilken metod ett mått ska utvärderas, t ex mätning av en diameter i två snitt i två nivåer med ett angivet mätverktyg. Kan styras av ISO-standard.
Mätstrategi: Anger om ett mått är styrande för processen eller icke styrande.
Mätverktyg: Det verktyg mätningen ska utföras med.
Processmått: Ett mått som är viktigt för denna eller följande tillverkningsoperation.
Finns normalt inte i ritningen.
Produktmått: Det mått som anges på ritning och kommer finnas på den slutgiltiga artikeln.
Styrplan: Det dokument där den mättekniska beredningen ska sammanställas enligt PPAP.
Styrstrategi: Innefattar mätfrekvens, hur processen korrigeras och provgruppsstorlek.
Förord
Ett stort tack till alla vi varit i kontakt med på Scania CV AB i Södertälje som engagerat bidragit med information, erfarenheter och synpunkter till detta examensarbete. Speciellt tack till våra handledare på företaget Niclas Josefsson och Anders Berglund som hjälpt och väglett oss genom projektet.
Vi vill också tacka Claes Hansson på KTH för stöd, konstruktiv kritik och vägledning i genomförandet av examensarbetet.
Södertälje, januari 2013
Anna Gustafsson och Maria Daggenfelt
Innehåll
1 Inledning ... 1
1.1 Problemformulering ... 1
1.2 Bakgrund ... 2
1.3 Syfte ... 3
1.4 Målformulering ... 4
1.5 Avgränsningar ... 4
1.6 Disposition ... 4
2 Arbetsmetodik ... 5
2.1 Valda lösningsmetoder ... 5
2.2 Motivering för valda lösningsmetoder ... 6
3 Teori ... 8
3.1 Produktionssystem ... 8
3.2 Kvalitetssystem ... 10
3.3 Beredning ... 14
3.4 Mätteknisk beredning ... 15
3.5 QSM ... 18
3.6 Omvärldsstudie – GKN Driveline ... 20
3.7 Processmodellering ... 23
4 Genomförande ... 26
4.1 Fas 1 – Informationsinsamling ... 26
4.2 Fas 2 – Kartläggning av den mättekniska beredningsprocessen ... 27
4.3 Fas 3 – Framtagning av förbättringsåtgärder ... 28
5 Analys och resultat ... 30
5.1 Nulägesbeskrivning av den mättekniska beredningsprocessen ... 30
5.2 Arbetsmodell för mätteknisk beredning ... 35
6 Slutsats ... 43
6.1 Rekommendationer för vidare arbete ... 43
6.2 Resultatdiskussion ... 45
6.3 Metoddiskussion ... 46
Referenser ... 49
Figurförteckning ... 51
Bilagor ... I Bilaga A. Underlag för interna studiebesök ... I Bilaga B. Kartläggning av den mättekniska beredningsprocessen ... III Bilaga C. Arbetsmodell för den mättekniska beredningsprocessen ÖVERSIKT ... V Bilaga D. Arbetsmodell för den mättekniska beredningsprocessen DETALJNIVÅ ... XIII Bilaga E. Styrplan ... XXIII
1
1 Inledning
I detta kapitel beskrivs problemformulering och bakgrund till examensarbetet. Därefter presenteras syfte, mål och avgränsningar för arbetet. Kapitlet avslutas med en dispositionsbeskrivning för att vägleda och underlätta för läsaren av rapporten.
Denna rapport redogör för examensarbete, inom högskoleingenjörsutbildningen i Maskinteknik, som genomförts av studenter från Kungliga Tekniska Högskolan och Jönköping Tekniska Högskola på Scania CV AB, avdelning DX Transmission i Södertälje. Hädanefter benämns företaget Scania och avdelningen benämns Transmission. Rapporten inriktar sig på kartläggning och utveckling av den mättekniska beredningsprocessen.
1.1 Problemformulering
Transmission är den avdelning på Scania som producerar transmissionsartiklar till Scanias lastbilar. Vid införandet av nya artiklar i produktion görs en omfattande beredning där det planeras hur produktionen ska genomföras. Bland annat planläggs tillverkningsmetoder och verktyg som skall användas. Beredningsarbetet utförs även vid förändringar av befintliga artiklar, ämnen, tillverkningsmetoder eller när produktionsutrustning ändras. I dagsläget bygger beredningsprocessen till stor del på beredarnas erfarenhet men styrs även av en standardiserad arbetsmodell som heter MPP (Beredning för Bearbetning och Plåtformning). I MPP:n finns hjälpmedel att tillgå för att underlätta beredningsarbetet, det skall också fungera som stöd för nya beredare att snabbare sätta sig in i beredningsprocessen. I beredningsprocessen ingår mätteknisk beredning, det vill säga planering av mätning och kvalitetssäkring av artiklarnas geometri. I dagsläget berörs inte den mättekniska beredningen tillräckligt mycket i befintliga arbetsstandarder.
Det råder otydlighet i hur och vad som skall åstadkommas vid genomförandet av den mätteknisk beredning. Osäkerheten som uppstår får till konsekvens att den mättekniska beredningen ofta behandlas alltför sent under beredningsprocessen vilket är kostsamt och leder till specialanpassade lösningar. Istället önskas att den mätteknisk beredning skedde mer parallellt och i takt med det resterande beredningsarbetet.
2
1.2 Bakgrund
Scania CV AB är ett globalt företag inom tung fordonsindustri i transportbranschen. Företaget tillverkar lastbilar, bussar, industri- och marinmotorer och tillhandahåller försäljning, service och finansiella tjänster. Scanias produktionsenheter ligger i Europa och i Latinamerika. Företagets försäljnings- och serviceorganisation finns verksam i drygt 100 länder världen över.
”Scania har som mål att ge sina kunder den bästa lönsamheten över produktens livscykel genom att leverera optimerade tunga lastbilar och bussar,
motorer och tjänster och därigenom vara det ledande företaget i branschen.
Grunden för Scanias verksamhet är företagets kärnvärden, fokus på arbetsmetoder och engagerade medarbetare.” – Scania Årsberättelse 2011
År 2011 levererade Scania 80 108 fordon, hade en omsättning på 90 309 MSEK och en vinst på 9 422 MSEK. Företaget hade då omkring 37500 anställda, varav 1/3 inom produktion (Scania AB, 2011). I Södertälje har Scania huvudkontor, forsknings- och utvecklingsverksamhet, produktion av motor och växellåda samt montering. Detta examensarbete har skrivits på avdelningen Transmission som tillverkar axel och växellådskomponenter.
På avdelningen Transmission pågår i nuläget ett antal projekt för att förbättra kvalitetssäkringsprocessen av de artiklar som tillverkas. Senaste åren har medvetenheten på Transmission angående brister i kvalitetssäkringen blivit allt större. Kvalitetsbristkostnader kan uppgå till så mycket som 40 % av ett företags totala årliga omsättning (Sörqvist, 1998). Det som framförallt identifierats som en viktig bidragande orsak till brister i kvalitetssäkringen är den mättekniska beredningen. Uppfattningen på Transmission är att många mätningar utförs i onödan, av gammal vana, och att många mätningar skulle kunna utföras effektivare om artiklar, ritningar och processer anpassades bättre för produktion. Detta examensarbete är en del i ett större projekt att ta fram en standardiserad arbetsmodell för mätteknisk beredning som förväntas leda till mer strategiskt planerad och effektiv process som kan spara in onödiga kostnader och tid.
Scania är idag kvalitetscertifierat enligt ISO 9001 och företaget bedriver verksamheten i linje med standardens krav. Utöver det har Scania valt att använda internt standardiserade arbetsmodeller, däribland Machining Process Planning, MPP, som används som ett stöd för beredaren arbete.
Företaget har också valt delar av ISO TS 16949 (en standard för fordonsindustri) och anpassat
3
dessa för sin egen verksamhet, bland annat genom att använda Product Part Approval Process, PPAP, som arbetsmodell för att kvalitetssäkra tillverkningsprocessen. Scania har satt höga kvalitetsmål – till år 2015 är målet att högst ha 25 ppm defekter per område och år, i praktiken kan det avrundas till 0 fel. Om målen ska uppnås krävs en förbättrad struktur och arbetsätt för att skapa möjligheten för produktionen att ha en hög processkapabilitet. Detta har resulterat i ett stort intresse för mätteknisk beredning inom Scania Transmission.
Scania ingår i ledningsgruppen för organisationen SIMET, Swedish Industrial Metrology Forum.
Projektet SIMET startades upp år 2006 av Kungliga Tekniska Högskolan, KTH tillsammans med ett antal tongivande verkstadsföretag i landet som en reaktion på ökat behov av mätteknisk forskning och utveckling (Lundin, 2006). SIMETs mål är att vara ett opartiskt samarbetsorgan för att bidra till mätteknikens utveckling i Sverige (SIMET- Swedish Industrial Metrology Forum, u.d.). Det är framförallt under de senaste åren som det stora värdet i avancerad mätteknik och strategisk planering för kvalitetssäkring har uppmärksammats, det stora intresset för mätteknisk beredning är således en relativt ny företeelse hos många företag (Andersson, 2003). För tillfället bedrivs ett forskningsprojekt inom SIMET kring utveckling av mättekniskberedning och specifikt ett verktyg, QSM, KvalitetsSäkringsMatris. QSM är ett verktyg för framtagning av mät- och kontrollfrekvens, baserat på konstruktions- och produktionsklassificerat risktal och sannolikheten till uppkomst av avvikelser.
1.3 Syfte
Syftet med examensarbetet är att kartlägga och vidare utveckla den mättekniska beredningsprocessen på Scania, avdelning Transmission.
Företagets förväntningar på arbetet är att det ska ge ett underlag för att i framtiden kunna utveckla en arbetsmodell för mätteknisk beredning som, så småningom, skall användas inom Scania globalt.
4
1.4 Målformulering
Kartlägga den mättekniska beredningsprocessen på Transmission, vilka aktiviteter som genomförs och när det görs.
Presentera kartläggningen i text och grafisk modell (processkarta).
Identifiera problemområden i den mättekniska beredningsprocessen.
Ge minst ett förslag på hur en framtida mätteknisk beredningsprocess skulle kunna se ut.
Framtidsförslaget ska presenteras på lämpligt vis (t ex. processmodell, checklista, text eller kombination av dessa). Hänsyn skall tas till befintlig standardiserad arbetsmodell för beredning (MPP:n)
1.5 Avgränsningar
Begreppet kvalitet/kvalitetssäkring avser i rapporten endast kvaliteten av den geometriska formen på artiklarna, det vill säga det som kan säkras med mätkontroller.
Rapporten innefattar inte kartläggning av den mättekniska beredningsprocessen på andra avdelningar än på Transmission.
Rapporten innefattar inte en komplett beskrivning av andra delar av beredningsprocessen utöver den mättekniska beredningen. Beredning beskrivs endast översiktligt för att förklara verksamheten samt som referensram för den mättekniska beredningen.
Rapporten innefattar inte implementering av framtida arbetsmodell i verksamheten.
1.6 Disposition
Först introduceras examensarbetets bakgrund, problem, mål och syfte i Kapitel 1. Sedan följer en redogörelse av arbetsmetodiken som tillämpats i arbetet, se Kapitel 2. Därefter introduceras läsaren till ämnesområden som berörs i rapporten och kan ta del av aktuellt kunskapsläge i teorikapitlet, se Kapitel 3. Sedan följer beskrivning av examensarbetets genomförande i Kapitel 4.
Efter detta presenteras i Kapitel 5 resultat och analys av arbetet. Rapporten avslutas i Kapitel 6 med diskussion kring resultat och metod, och författarna ger sina förslag för fortsatt arbete.
5
2 Arbetsmetodik
Detta kapitel presenterar inledningsvis de metoder som använts vid genomförandet av examensarbetet och ger en kortfattad beskrivning av innebörden av varje metod. Det följs av resonemang och motivering av de valda metoderna.
2.1 Valda lösningsmetoder
Litteraturstudier
Syftet med litteraturstudier var att insamla bakgrundsinformation för att bättre förstå och teoretiskt underbygga analyser av problem och frågeställningar.
Studier genomfördes av teorier och fakta inom det mättekniska ämnesområdet.
Studier genomfördes av befintliga arbetsmodeller, arbetsbeskrivningar och dokumentation på Scania. Handledare på företaget hjälpte till med att tillgängliggöra information och välja ut material för att skapa en önskvärd nivå av bakgrundsinformation.
Praktik
Syftet med praktiken var att få ökad förståelse och inblick i hur det mättekniska arbetet i verksamheten fungerade.
Praktik och deltagande i arbetet i mätrummet genomfördes.
Interna studiebesök
Syftet var att kartlägga verksamheten.
Observationer av, och diskussion/samtal med flertalet personer i den interna verksamheten genomfördes.
Fallstudie
Syftet med fallstudien var att få konkret exempel på hur den mättekniska beredningen går till.
Studie av den mättekniska beredningen för en specifik artikel, huvudaxel 1907384, genomfördes.
6
Processmodellering
Syftet var att på ett tydligt sätt ta fram och skapa en grafisk presentation över den mättekniska beredningsprocessen.
En tre dagar lång internutbildning i processmodellering (Astrakan-metoden) genomfördes.
Processmodellering genomfördes enligt Astrakan- metoden.
Workshop
Syftet var att samla och verifiera information kring den mättekniska beredningsprocessen och enas kring en grafisk presentation/processmodell av hur processen ser ut idag och bör se ut i framtiden.
Personer med kompetenser inom relevanta kunskapsområden och funktioner sammankallades.
Diskussion och samtal kring problem/oklarheter gällande processmodellen genomfördes med denna grupp vid flertal tillfällen.
Workshoparna leddes och genomförs enligt Astrakan- metoden.
Externt studiebesök
Syftet var att studera hur ett annat företag valt att utveckla dess mättekniska beredningsprocess för att samla inspiration och idéer till en förbättrad process på Scania.
Ett studiebesök på GKN Driveline i Köping genomfördes.
2.2 Motivering för valda lösningsmetoder
För att få en grundläggande förståelse och teoretisk bakgrund gjordes litteraturstudier av allmän teori gällande kvalitetssäkring och mätteknik. För att sedan få djupare förståelse om Scanias verksamhet krävdes studier av interna dokument och arbetsbeskrivningar. Metoden valdes för att den lämpade sig väl för informationsinsamling i inledande skede av examensarbetet.
Den mättekniska beredningsprocessen fanns inte beskriven eller dokumenterad och därför fanns inget annat alternativ än att insamla information genom interna studiebesök. Metoden lämpade sig för kartläggning av verksamheten eftersom det gav direkt inblick i arbetsprocessen och det
7
fanns möjlighet att fånga upp erfarenheter och synpunkter från de personer som kunde arbetsprocessen allra bäst, det vill säga beredarna.
Utöver interna studiebesök genomfördes också två workshops där nyckelpersoner rörande mätteknisk beredning sammankallades. Under workshopen diskuterades arbetsmodellen och deltagarna utbytte åsikter och förde fram sina respektive erfarenheter för att gemensamt komma fram en arbetsmodell som alla var överrens om. Metoden valdes för att den på ett effektivt sätt fångar upp information som samtidigt kan verifieras av alla medverkande. Ett alternativ till interna studiebesök och workshops hade kunnat vara intervjuer och individuell återkoppling med alla inblandade. Den metoden valdes inte eftersom den ansågs mer tidskrävande och svårare att förankra hos medverkande och svårare att verifiera resultatet.
Astrakan-metoden användes för att få struktur och vägledning vid genomförande av workshop och processmodellering. Astrakan består av ett antal olika hjälpmedel och verktyg att analysera, kartlägga och utveckla en verksamhet. Astrakan valdes framför andra arbetsmetoder för att det är ett välkänt och vedertaget arbetssätt på Scania. Den valdes också för att möjliggöra sammankoppling av den mättekniska processmodellen med redan befintliga arbetsmodeller på Scania, t ex MPP:n.
För att få ytterligare en infallsvinkel i kartläggningen av nuläget studerades ett verkligt fall, en specifik artikel, för att få ett konkret exempel på hur beredningsprocessen genomförs i verkligheten. Metoden valdes för att eventuellt kunna fånga upp avvikelser mellan den återberättade versionen och hur arbetet gick till i verkligheten.
För att insamla information om hur en framtida förbättrad mätteknisk beredningsprocess skulle kunna se ut genomfördes en omvärldsstudie genom ett studiebesök på ett externt företag.
Metoden valdes för att ta lärdom av ett företag som kommit långt i sitt kvalitetssäkringsarbete och få inspiration och idéer till vilka förbättringsåtgärder som skulle kunna genomföras på Scania.
8
3 Teori
Följande kapitel redogör för allmän teori och aktuellt kunskapsläge inom ämnesområden som läsaren bör ha kännedom om för att kunna förstå innehållet i rapporten. Underrubrikerna Produktionssystem och Kvalitetssystem ger bakgrund och orsak till syftet med mätteknisk beredning och syftet med examensarbetet. Underrubrikerna Beredning, Mätteknisk beredning och QSM förklarar innebörden av begreppen och ger läsaren en introduktion till den verksamhet som tonvikten av examensarbetet handlar om. Därefter följer en redogörelse för ett studiebesök som genomfördes på GKN Driveline i syfte att studera mätteknisk verksamhet på ett annat företag. Slutligen behandlar kapitlet Processmodellering och ger information om processer och processmodelleringsspråk som använts för framställning av arbetsmodellerna i rapportens resultatkapitel.
3.1 Produktionssystem
Syftet med ett produktionssystem är att hitta en arbetsmetodik som kan genomsyra företagets verksamhet och som ger vägledning och riktlinjer för hur arbetet ska gå till. I samband med industrialiseringen i slutet av 1700-talet ökade kunskapen om betydelsen av effektivitet och kvalitet. En förutsättning för massproduktion är att kunna kontrollera variationen hos tillverkade artiklar så att olika delar kan monteras samman utan alltför mycket justeringsarbete. Detta är av vikt framförallt vid tillverkning av komplexa produkter som maskiner och motorer. Genom att kartlägga, standardisera och beskriva arbetsmoment kan det utföras likadant varje gång. Om arbetet utförs likadant varje gång finns det möjligt att identifiera avvikelser. Frederick Winslow Taylor (1851-1915) var en av de första att formulera tankar kring effektivisering, standardisering och att anta förbättringsmetoder. Taylors idéer tillämpades bland annat vid Fords monteringslinje. En annan person som har haft stor inverkan på moderna produktionssystem är Walter A. Shewhart (1891 – 1967) som var bland de första att framhålla att även processen där artiklarna tillverkas är viktig för kvaliteten. Han arbetade också med statistiska metoder för kvalitetskontroll, hur data ska samlas in och omarbetas för att kunna dra slutsatser om tillverkningsprocessen. W. Edwards Deming (1900 – 1993) tog intryck av Shewharts teorier och utvecklade nya teorier och olika verktyg för kvalitetsutveckling; bland annat Planera-Göra- Studera-Lära-cirkel, som är välkänd inom kvalitetsutveckling (se Figur 1 nedan), och Demings 14 punkter som sammanfattar företagsledningens viktiga roll i kvalitetsutvecklingsarbetet. Joseph M.
Juran (1904 – 2008) är ett annat namn att nämna i dessa sammanhang – han betonade också företagsledningens roll och hur företagets inställning till förändring är av största vikt för att kunna genomföra förbättringar.
9 (Bergman & Klefsjö, 2007)
Planera
Studera
Lära Göra
På 40- och 50-talet var Japanska produkter kända för dålig kvalitet. Då återuppbyggnad av industrin skulle ske efter andra världskrigets slut gjordes en medveten satsning på kvalitetsarbete.
För att bryta den rådande trenden hämtades inspiration i Shewhart, Demings och Jurans teorier.
Det som inträffade kallas ibland för ”det Japanska undret” och flertalet framgångsrika produktionssystem blev resultatet av satsningen. Mest känd är kanske Toyota Production System (TPS). Produktionssystemet beskriver Toyotas produktionsfilosofi och förklarar även företagets vision och grundläggande värderingar. Produktionsfilosofin inkluderar bland annat att jobba med ständiga förbättringar och att eliminera slöserier. Många av de viktigaste beståndsdelarna i TPS har senare efterliknats av andra företag. TPS har även lagt grunden till de mer generella begreppen ”lean-manufacturing” och ”just-in-time”. (Bergman & Klefsjö, 2007)
Scania ProduktionsSystem – SPS
Det produktionssystem som Scania arbetar efter omnämns Scania Produktionssystem (SPS) och innehåller företagets grundläggande filosofier, prioriteringar och principerna i arbetssättet. Syftet med SPS är att på ett överskådligt sätt definiera den gemensamma visionen för ökad lönsamhet, tillväxt och konkurrenskraft. SPS är framtagen med inspiration från Toyota Production System men har anpassats till Scanias verksamhet, värderingar och mål. För att sammanfatta och tydligt visualisera innehållet i produktionssystemet kan SPS liknas vid ett hus, Scania-huset (se figur 2).
Figur 1: Demings förbättringscykel (svensk version). Cykeln beskriver ett arbetsätt för kvalitetsutvecklingsarbete.
10
Grunden i huset är till lika Scanias filosofier; Kunden först, Respekt för individen och Eliminering av slöserier. Utifrån dessa filosofier symboliserar husets väggar och tak Scanias principer; Normalläge, Förbrukningsstyrd produktion, Rätt från mig och Ständiga förbättringar.
Dessa principer beskriver riktlinjer och vägledning för det dagliga arbetet och beslutsfattandet. I mitten av huset beskrivs prioriteringarna som alltid ska ligga till grund för verksamheten;
Säkerhet/Miljö, Kvalitet, Leverans och Ekonomi. Huset är omgärdat av ledarskap som symboliserar vikten och närvaron av ledarskap för att nå framgång i arbetssättet. (Ekman, 2000)
3.2 Kvalitetssystem
Det finns en mängd kvalitetssystem som används för olika branscher och för olika verksamhetsområden. Likheten mellan dessa system är att de är utformade för att beskriva de aktiviteter som ska säkerställa kvaliteten hos företagets varor eller tjänster. En definition av kvalitetssystem är:
”Ett kvalitetssystem är organisationens struktur, rutiner, processer och resurser som är nödvändiga för ledning och styrning av verksamheten med avseenden på kvalitet.” (Bergman & Klefsjö, 2007)
Figur 2: Scaniahuset, en visualisering av Scanias Produktionssystem (Scania CV AB, 2012)
11
Anledningen att införa ett gemensamt system ligger i svårigheterna för leverantörer att anpassa sig efter flera olika köpares krav. Med ett gemensamt och standardiserat kvalitetssystem underlättar det leverantörernas kvalitetssäkringsarbete då kraven är desamma mot flertalet kunder.
ISO 9000
ISO 9000 infördes som global standard år 1987, den har sitt ursprung i amerikanska militären och är starkt influerad av den brittiska standarden BS 5750 (Bergman & Klefsjö, 2007). ISO 9000 är ett ledningssystem för kvalitet som styr företagets kvalitetsprocesser och beskriver hur förtaget ständigt ska förbättra sin verksamhet för att möta kundernas behov. ISO 9000 utgörs av en samling av fyra standarder, dessa fyra delar innehåller grundprinciper och termer, standardens krav, vägledning i införandet av standarden och slutligen beskrivningar och förklaringar kring revisioner. ISO 9001 är den del av standarden som beskriver kravställningen och det företag certifierar sig mot.
Standard ISO 9000 grundar sig på åtta principer för kvalitetssäkring. Utifrån dessa åtta principer har 58 krav definierats mot vilka företag certifieras. Tanken med de åtta principerna är att de ska genomsyra verksamheten men även ligga till grund för uppbyggnad och utveckling av företagets kvalitetsledningssystem. De åtta ledningsprinciperna är; (SIS- Swedish Standars Institute, 2012)
Kundfokus
Ledarskap
Medarbetarnas engagemang
Processinriktning
Systemangreppssätt för ledning
Ständiga förbättringar
Faktabaserade beslut
Ömsesidigt fördelaktiga relationer till leverantörerna
12
ISO/TS 16949
ISO/TS 16949 är en kvalitetsstandard speciellt anpassad för fordonsindustrin. Även inom fordonsindustrin har problemet med ett stort antal kravstandarder gentemot leverantörer funnits.
Svårigheter uppstod då en leverantör hade ett flertal kunder och då även ett flertal kravstandarder att följa. I olika länder användes olika kravstandarder; i Amerika utformade Ford, Chrysler och GM en standard som hette QS9000, i Italien användes AVSQ, i Frankrike EAQF och i Tyskland VDA6.1.
Dessa nationella kravstandarder har idag sammanslagits och ersatts av den globala standarden ISO/TS 16 9494 (se figur 3). Målet för standarden är ”att utveckla ett ledningssystem för kvalitet som leder till ständiga förbättringar, där förhindrandet av fel och minskningen av variationer och förluster i försörjningskedjan betonas” (SIS- Swedish Standars Institute, 2009). Standarden är utformad i linje med ISO 9000 vilket gör det möjlig att certifiera sig mot båda standarderna. För att certifiera sig mot ISO/TS 16949 måste företaget uppfylla standardens generella krav och sedan ingår även kundspecifika krav som ställs av det företag som är kund av leveransen. Detta blir formen för företagets kvalitetsledningssystem för konstruktion, utveckling, tillverkning och i eventuella fall installation och service av fordonsrelaterade produkter. Fokus inom standarden ligger på ständiga förbättringar, att förhindra fel, minska variationer och optimera resurser. De fördelar som kan ses med att använda ISO/TS 16949 är att endast ett regelverk behöver följas, det blir mindre administrativt arbete och minskade kostnader som uppstår i samband med flera standarder (LRQA Business Assurance, 2012). ISO/TS 16949 innehåller ett antal organisatoriska verktyg, så kallade referensmanualer, dessa är: PPAP, APQP, SPC, MSA och FMEA (CANEA, 2012)
(Bergman & Klefsjö, 2007)
Tyska bilindustrins VDA6.1 Franska bilindustrins
EAQF Italienska bilindustrins
AVSQ Amerikanska bilindustrins QS-9000
IATF ISO/TS 16949
Figur 3: Bild över de standarder inom bilindustrin som resulterat i ISO/TS 16949
13
PPAP- Production Part Approval Process
PPAP beskriver 17 punkter innehållande aktiviteter för att säkerställa process och kvalitetskrav som ställs på artikeltillverkning i linje med ISO/TS 16949 och ISO 9001. Dessa 17 punkter är indelade i tre grupper;
Kravställning – innefattar bland annat sammanställning av teknisk dokumentation, riskanalys på konstruktionen och beskrivning av kundspecifika krav.
Utveckling - innefattar bland annat riskanalys på processen, flödesschema över produktionsföljd och en styrplan.
Verifiering - innehåller punkter för att säkerställa att produktion med önskad kapabilitet och
förmåga uppfylls.
Utöver dessa 17 punkterna finns en artonde punkt för PSW, Part Submission Warrent, som är ett godkännande på att övriga punkter är genomförda. Genomförande och ytterligare beskrivning av användningen av PPAP beskrivs i dess manual utgiven av AIAG. (AIAG- Automotive Industry Action Group, 2006)
APQP- Advanced Product Quality Planning
APQP innebär att en kvalitetsplan utformas för produkten, detta görs för att underlätta kommunikationen både internt och externt under produkt- och produktionsutvecklingen. APQP- manualen, framtagen av AIAG, ger riktlinjer och tips på utformning av företagsspecifika kvalitetsplaner och styrplaner. Följs den uppfylls kraven enligt ISO/TS 16969. (AIAG- Automotive Industry Action Group, 2008)
SPC- Statistical Process Control
SPC innebär att med hjälp av statistiska metoder kunna kontrollera och övervaka tillverkningsprocesser och utifrån detta utveckla och förbättra processen. I AIAG:s referensmanual sammanställs format för rapportering och tekniska termer för de vanligast förekommande situationerna när SPC används. (AIAG- Automotive Industry Action Group, 2005)
MSA- Measure System Analysis
MSA är en metod för att statistisk säkerställa ett mätsystems duglighet i form av repeterbarhet, reproducerbarhet och missvisning. Denna metod utvärderar inte bara mätdonet i sig utan dess användbarhet i förhållande till arbetsmiljö och handhavande. (AIAG- Automotive Industry Action Group, 2002)
14
FMEA- Failure Mode Effect Analysis
FMEA beskriver en arbetsmetod för att genomföra tillförlitlighetsanalyser. Dessa analyser bygger på att identifiera möjliga fel, sannolikheten att det ska uppträda och sannolikheten att upptäcka felet. Utifrån detta graderas riskera utifrån en 10-gradig skala. En FMEA kan genomföras vid olika tillfällen, t.ex. process-FMEA som värderar tillverkningsprocessen eller konstruktions- FMEA där konstruktionen värderas. (Bergman & Klefsjö, 2007)
3.3 Beredning
Beredning syftar till det arbete som genomförs innan en artikel tas i produktion eller då förändringar som påverkar tillverkningsprocessen sker. Arbetet utförs av en beredare vars uppgift är att ta fram en plan för hur artikeln ska tillverkas och bryta ner den i detaljerade beskrivningar och instruktioner (ElMaraghy, 1993). Det är ett komplext arbete som kräver bred kunskap inom artikelkännedom, produktionsutrustning och tillverkningsmetoder. Beredningen startar i samband med att ritningsunderlag från konstruktion erhålls. Därefter ska ett antal faktorer så som tekniska specifikationer, tillgängliga tillverkningsmetoder, förutsättningar inom verksamheten och strategiska beslut vägas samman. Det resulterar slutligen i en detaljerad beskrivning över hur artikeln ska tillverkas innehållande; tillverkningsmetod, operationsföljd, toleranser, skärverktyg, fixturer och mätstrategi.
MPP- Machining Process Planning
MPP är det standardiserade arbetssätt som styr beredningen på Scania. Detta arbetssätt är en sammanställning av det bäst kända sättet att genomföra en beredning på. Tanken är att den ska ge vägledning och belysa de aktiviteter som bör genomföras för att uppnå en godkänd beredning.
MPP:n finns beskriven i ett textdokument (Söderholm, 2011) med tillhörande bilaga, den så kallade Bilaga A vars syfte är att användas som en checklista och för dokumentation under arbetet. MPP:n finns även grafiskt beskriven i en processmodell (Hedlind, 2007)
Figur 4: Fasindelning enligt MPP (Söderholm, 2011)
15
Beredning är bara en del inom ett produktutvecklingsprojekt så MPP:n är i sin tur styrd av andra arbetsstandarder. Beredningsprocessen är enligt MPP:n indelad i sju faser; initiering, förstudie, utveckling, verifiering, införande och avslut (se Figur 4). För respektive fas finns det beskrivet vilka aktivitet som ska genomföras, vilken information som krävs, vilken dokumentation som ska arkiveras och vilka krav det finns i förhållande till produktutvecklingsprocessen.
3.4 Mätteknisk beredning
En del i beredningsprocessen är den mättekniska beredningen. Enligt Nationalencyklopedin (Nationalencyklopedin, u.d.) definieras mätning som ”En serie åtgärder varmed en egenskap hos en företeelse, ett objekt eller ett ämne kan uttryckas med siffror på ett sådant sätt att relationer mellan empiriska företeelser representeras med relationer mellan tal”. En mätning har framförallt två huvudsyften;
För att styra processen för att uppnå givna krav
För att kontrollera att tillverkade artiklar uppfyller ställda krav (Edenholm, 1978)
Det var under industrialiseringen och utvecklingen från hantverk till massproduktion som behovet av att kontrollera och säkerställa geometrin på tillverkade artiklar uppstod. När mer komplexa produkter började utvecklas, bestående av ett stort antal olika komponenter, blev det allt viktigare att genomföra mätkontroller så att alla delar kunde monteras samman utan problem.
Genom att säkerställa en artikels geometri kunde nästa steg i produktionen ske utan problem och justeringar, detta lede till minskade kostnader och kassationer. För att kunna genomföra den geometriska kontrollen påbörjades utvecklingen av den mätteknik vi använder oss av idag.
(Bergman & Klefsjö, 2007)
Industri strävar efter att på ett kostnadseffektivt sätt uppnå en så hög effektivitet som möjligt med så lite miljöpåverkan som möjligt, samtidigt vill man minska antalet kassationer. Genom att genomföra en mätteknisk beredning skapas förutsättningar att uppnå mål som hög effektivitet och minskade kassaktioner. Traditionellt sett har många företag använt mätkontroller i slutskedet av tillverkningsprocessen för att säkerställa att inga defekta produkter hamnar ute hos kunden, men idag går utvecklingen mot att mer mätkontroller sker allt tidigare i tillverkningskedjan.
Anledningen till detta är att man i varje operationssteg i tillverkningskedjan ”tillför värde” till
16
produkten. Det vill säga, om ett fel från ett tidigare operationssteg upptäcks i slutet av tillverkningskedjan, har onödigt ”värde” tillförts produkten.
Genom att styra processen kan förebyggande aktiviteter minska uppkomsten av avvikelser och fel. Fördelar av detta blir högre effektivitet, minskade kassationer och svinn. Mätteknisk beredning handlar om att i ett tidigt skede i beredningsprocessen utforma en plan och strategi för hur artikeln ska kvalitetssäkras i produktion – och allra helst anpassa artikeln, tillsammans med konstruktör och produktionstekniker, så att den på ett så enkelt sätt som möjligt kan tillverkas och kontrolleras. Idén är känd som DFM och DFA, Design for Manufacturing respektive Design for Assembly. Efter att den mättekniska beredningen är genomförd krävs ett kontinuerligt arbete för att upprätthålla och ständigt förbättra produktionsprocessen utifrån den information som mätningarna genererar.
Richard Lindqvist, doktorand inom mätteknik på Kungliga Tekniska Högskolan, skriver i sin avhandling att en mätteknisk beredning ska ge svar på följande;
Vad som ska mätas
Varför det ska mätas
Var mätningen ska ske
Hur mätningen ska ske
Med vad mätningen ska utföras
Med vilken noggrannhet mätningen ska utföras
När mätningen ska genomföras
Vem som ska genomföra mätningen (Lindqvist, 2011)
Dessa punkter går även att finna i en processmodell (se figur 5 och 6) som skapades inom organisationen NIST (National Institute of Standards and Technology), en global/amerikansk motsvarighet till SIMET, som bedriver projekt för att ta fram en standardiserad arbetsmodell för mätteknisk beredning. Gruppen som arbetade med framtagningen av den här modellen hette eQuipp (Exchange of Quality Measurement Process Plans) vars uppgift idag är att utveckla arbetsmodellen och arbeta för implementering och standardisering.
17 Figur 5: Arbetsmodell framtagen av NIST, ”High-level
measurement process planning", nivå A0. Visualiserad i modelleringsspråket IDEF0. (Feng, 2007)
Figur 6: Arbetsmodell, nivå A1-A5, HIPP, modellerat i IDEF0 (Feng, 2007)
18
Det mättekniska ämnesområdet är omfattande och kräver särskild kompetens av beredaren.
Utmaningen ligger i att avgöra vilka mått som är viktigast att kontrollera och är mest kritiska för artikelns egenskaper, det är inte möjligt att kontrollera alla mått lika mycket och det är heller inte nödvändigt. När toleranser och krav sätts på artikeln måste det finnas i åtanke vilken kvalitet som eftersträvas. Ofta är det inte bästa kvalitet som eftersträvas utan snarare rätt kvalitet, där ledtider och kostnader för mätning måste vägas mot kvaliteten. Felaktigt uppfattas mättekniska kontroller ofta som kostsamma och ej värdeskapande för produkttillverkningen. Kostnaden som kan sparas genom att utföra en grundlig mätteknisk beredning är svår att beräkna men med en strategisk plan för tillvekning och kontroll kan hela processen effektiviseras avsevärt. Beredaren måste också ha kunskap om vilka metoder som lämpar sig för mätning av olika mått. Dessutom måste det även finnas mätutrustning som klarar av att mäta de mått till den noggrannhet som beslutats.
3.5 QSM
QSM står för kvalitetssäkringsmatris, även kallad QAM – Quality Assurance Matrix (se figur 7).
Det är ett verktyg som ska fungera som ett hjälpmedel vid genomförandet av mätteknisk beredning. QSM utvecklas för närvarande inom SIMET-projektet och arbetet drivs i huvudsak av doktorand Richard Lindqvist, den ursprungliga konceptidén kom från Volvo CE i Eskilstuna.
QSM är en applikation i Microsoft Excel 2007.
Genom att fylla i matrisen med uppgifter om mått, klassificerade risktal, sannolikheten för uppkomst av defekter och tillverkningsprocessens kapabilitet räknar matrisen ut rekommenderade mätfrekvenser och rekommenderad mättyp (typ av uppföljning för mätningen).
Fallstudier av QSM har genomförts på Scania CV (Lindqvist, 2012)och även på Volvo CE och Saab Aerostructures.
(3) Påverkansmatris (5) Mät och styrbarhetsberedning
Process 6 Kuggslip kron Hårdsvarv Härderi Fräsning mjuk Mjuk svarvnin Ämne
s/n
.cpk 1,4 1,3 1,2 1,4 1,4 . Fr MT MT Fr Dugl
1 Ritning 5E Lägeriktighet 0,2 1 2 Medel Nej Mätrum Ja 30 X 1,4 3 1 2 3 2 3 Allk<->10:e 4 Mätrum
2 Diameter 18,1 (+0,18/0) 2 3 Medel Nej Mätrum Ja 9 X 10:e<->50:e 4
3 Planhet 0,3 5 3 Medel Ja Mätrum Ja 9 10:e<->50:e 5
4 Vinkelräthet 0,05 7 2 Medel Nej Mätrum Ja 30 Allk<->10:e 4
5 Längd 19 (+-0,26) 8 4 Medel Ja Vid behov Ja 3 8
6 Parallellitet 0,05 9 2 Medel Nej Mätrum Ja 30 Allk<->10:e 4
7 Diameter 240 (+0,057/0) 11 3 Medel Ja Maskin Ja 9 10:e<->50:e 2
Klassad risk
(2) Grundförutsättning för produktionsberedning (4) Förberedande
produktionsberedning
Mätbehov
Styrbarhet i produktion Geometrikontroll Erfodrad frekvens Bereds ej
Generera aktivitet på loggmall Mätning vid behov
Erfodrad mättyp Uppföljning
Ritningsmått Allvarlighetsgrad för kritisk egenskap Elementnummer Risk för uppkomst
Löpnummer Dokumentkälla Ritnings koordinat Typ av mått
Lägg till fler kolumner i Påverkans- matrisen Auto calc
Göm förklaringar
Figur 7: QSM-applikationen (Lindqvist, 2012)
19
QSM kan börja användas redan i ett tidigt skede i beredningsarbetet och sedan fyllas på med information allt eftersom arbetet pågår. Det är ett levande dokument som måste uppdateras och aktualiseras när ny information tillkommer. Den mättekniska beredningen ska enligt QSM utföras av en tvärfunktionell grupp bestående av representanter från olika funktioner inom företaget (se figur 8). Konstruktör, mättekniker, produktionstekniker och beredare bör gemensamt diskutera och fatta beslut kring den mättekniska beredningen utifrån de resultat som Excel-applikationen genererar.
Figur 8: Enligt QSM ska arbete med den mättekniska beredningen vara tvärfunktionellt
(Lindqvist, 2012)
Målsättningen med QSM är att få ut följande resultat:
Beslut om vilka mätningar som fördelas till mätrum och vilka som mäts vid bearbetningsmaskinen.
Beslut om mätfrekvens för olika typer av mätningar.
Beslut om vilka egenskaper som skall omfattas av duglighetsuppföljning och på vilket sätt dessa skall utföras.
Beslut om vilka mätningar i maskinen som behöver dokumenteras.
Beslut om styrmetoder för styrbara mått.
Beslut om hur inkörning av förserie skall göras med avseende på processkarakteristiska egenskaper.
Beslut om hur tillräckligt låg mätosäkerhet skall säkerställas.
20
Beslut skall tas av den tvärfunktionella gruppen på en workshop eller ett möte. Den information som är viktigt vid genomförandet och används i Excel applikationen är grupperad och numrerad enligt:
Allmän information om artikeln och alla dess ritningsmått.
Måttens allvarlighetsklassning samt konstruktions- och produktionsklassificering.
Kapabilitets- och duglighetsdata samt operationens påverkan på artikeln.
Risk för uppkomst, styrbarhet och mätbehov analyseras för att få klassad risk.
Föreslagen mättyp och mätfrekvens genereras utifrån punkt 4.
Information och önskemål som framkommit under workshopen registreras.
Ansvarig för ändringar uppdaterar status i PDCA-fälten.
Loggmallen för ändringar uppdateras.
Rekommenderad mättyp och mätfrekvens genereras.
(Lindqvist, 2012)
Denna gruppering kan ses som en arbetsordning för genomförandet av QSM. En väl genomförd QSM resulterar i en systematisk mät- och styrplan där kopplingar mellan produktionsprocessen och högt klassade mått blir tydligt. Utifrån detta kan vidare arbete utföras och kontinuerliga uppföljningar på processen genomföras. En nackdel med QSM är att det kan vara svårt att genomföra på en hel tillverkningsprocess då metoden lämpar sig bäst då antalet egenskaper inte överstiger 300, i en fullständig tillverkningsprocess kan antalet egenskaper uppgå till flera tusen.
Användarvänligheten vad gäller utveckling av applikationen är en annan nackdel. Applikationen har en komplex uppbyggnad som kräver djupare kunskap i programmering vilket leder till svårigheter att utveckla och anpassa den efter det egna företaget. (Lindqvist, 2012)
3.6 Omvärldsstudie – GKN Driveline
Ett studiebesök på GKN Driveline i Köping genomfördes i syfte att studera ett exempel på hur andra företag arbetar med kvalitetssäkring och mätteknisk beredning. Företaget valdes på rekommendation för att de är kända för att ha kommit långt i sitt kvalitetssäkringsarbete och att de är certifierade enligt TS 16949. Vid studiebesöket representerades GKN av Nils-Anders Elisson, kvalitetssäkringsansvarig, och Marianne Segersvärd, ansvarig för mätservice, mätrum och kalibrering.
21
GKN Driveline är en division i GKN PLC, ett brittiskt verkstadsföretag med verksamhet i fler än 35 länder (GKN Drivline, 2012). I Köping producerar GKN kompletta monterade växlar respektive drevsatser för fyrhjulsdrivna personvagnar. I dagsläget produceras omkring en miljon enheter per år och levereras till flertal kunder; bland annat till Volvo, Land Rover, Ford, BMW och GM.
Eftersom GKN är underleverantörer till de stora bilföretagen finns höga krav på att kvalitetssäkra verksamheten. Ända sedan standard ISO TS 16949 introducerades år 2004 har företaget arbetat efter den och med de verktyg som finns beskrivna där; PPAP, APQP, FMEA, SPC och MSA. Innan dess arbetade GKN (som tidigare var en del av Volvo Personvagnar) efter standard ISO 9001, företaget har alltså under många år samlat erfarenhet kring kvalitetssäkring.
På GKN är ansvaret för kvalitetssäkring uppdelat i;
Kontrollberedning
Mätteknisk beredning
Beredaren för tillverkning ansvarar för kontrollberedning och tar vid behov hjälp av avdelningen Mätteknik för mätteknisk beredning. Kontrollberedning innefattar mätningar med enklare mätdon t.ex. handmätdon eller mätfixturer, dessa mätningar sker i huvudsak i produktion nära processen.
Mätteknisk beredning syftar i det här fallet på den typ av mätningar som kräver speciell kompetens eller extra hög noggrannhet; i t ex koordinatmätmaskiner eller optiska mätmaskiner.
Det krävs specialkunskaper för att kunna hantera dessa maskiner och för att kunna utveckla mätprogram, därför överlämnas ansvaret för mätteknisk beredning åt mättekniker som arbetar heltid med detta inom avdelningen Mätteknik för mätteknisk beredning. Koordinatmätmaskiner och specialmätmaskiner finns i huvudsak i mätrum men även i produktion.
Vid utformning av kontroll- och mätberedning utgår den som ansvarar för arbetet från konstruktionsritning, FMEA och teknisk beskrivning av artikeln. En särskild person finns tillsatt på företaget med ansvar att leda arbetet med att ta fram FMEA till alla artiklar. Måtten klassas och därefter planeras vilken metod och vilka verktyg som skall användas. Det finns MSA för alla viktigt mått. Utifrån processduglighet och kundkrav väljs en mätfrekvens. Mätfrekvensen utvärderas ständigt och justeras vid behov, ofta väljs en hög mätfrekvens i ett tidigt skede som sedan kan gå ner om processen visar sig vara stabil. Vid val av mätfrekvens tas även hänsyn till praktiska detaljer som t ex antal artiklar per lastenhet och antal artiklar per skift.
22
Kontroll- och mätteknisk beredning dokumenteras i PPAP och i operationsdokument (arbetsbeskrivningar).
Beredarna har ingen speciell utbildning inom mätteknik utan arbetet bygger på erfarenhet. Ett försök har nyligen gjorts på företaget att låta mätteknikerna gå en webbaserad kurs i Form och Läge för att kompetensutveckla sig i ritningsläsning.
Det är beredaren som har huvudansvar att planera hur en artikel ska kvalitetssäkras, till stöd finns avdelningen för mätteknik att rådfråga. Beroende på beredarnas erfarenhet har dock denna möjlighet använts olika mycket. En van beredare känner väl till hur kontrollberedning brukar genomföras och har inte lika stort behov av stöd från avdelning för mätteknik. Generellt ändras inte kontroll- och mättekniska beredningen för en artikel särskilt mycket utan ärvs till stor del från tidigare liknande artiklar. Risken kan vara att även fel och brister i beredningen ärvs från tidigare artiklar. Därför har GKN sedan en tid tillbaka arbetat för att avdelningen för mätteknik alltid ska finnas representerade i tidigt skede i nya beredningsprojekt. Avdelningen för mätteknik kan kritiskt granska val av mätmetoder och mätverktyg och hålla sig uppdaterad vilka alternativ det finns. I dagsläget pågår ett stort antal beredningsprojekt vilket leder till svårigheter för avdelningen för mätteknik att närvara och vara delaktiga i samtliga projekt.
Uppfattningen är att kontroll- och mätteknisk beredning utförs i ett tidigt skede i beredningsprocessen och att mätprogram och anskaffning av mätverktyg också kan ske i tidigt skede. I den dagliga verksamheten finns kvalitetsledare för respektive avdelning som ansvarar för att kvaliteten upprätthålls. De planerar och sammanställer duglighetsmätningar och utvärderar mätresultat.
De största skillnaderna mellan kvalitetssäkringsarbetet på GKN och Scania är i vilken utsträckning företagen arbetar utifrån TS 16949. Då GKN är certifierade enligt TS 16949 genereras mer underlag till mätteknisk beredning, det finns t ex. alltid FMEA och MSA att titta på, medan på Scania finns sådant underlag endast i vissa fall. En annan skillnad är att man på GKN har tillgång till en mätavdelning där man kan få stöd i utformningen av kontroll- och mätberedning, något som i dagsläget inte finns tillgängligt på Scania på samma sätt. Anledningen att GKN kommit längre i sitt kvalitetssäkringsarbete än Scania är att personvagnsindustrin på flera plan ligger steget före lastbilsindustrin då produktionsvolymerna är betydligt större. En
23
annan anledning att GKN producerar för externa kunder som ställer höga krav på kvalitetssäkring.
(Elisson & Segersvärd, 2012)
3.7 Processmodellering
En process kan ha olika betydelse beroende av i vilket sammanhang eller inom vilket områden den finns. Det som kännetecknar en process är att den har en början och ett slut och kan beskrivas som en uppsättning aktiviteter som sker vid upprepade tillfällen. Begreppet har sitt ursprung i latinets ”processus” och betyder ”framåtskridare” eller ”gå framåt” och kan definieras
”En process är ett nätverk av aktiviteter som upprepas i tiden och vars syfte är att skapa värde åt någon extern eller intern kund” (Bergman & Klefsjö, 2007). För att underlätta genomförandet av aktiviteter som ofta genomförs av samma personer och på liknande sätt vid flera tillfällen kan det vara effektivt att utforma processer för att tydliggöra hur arbetet genomförs och hur beslut fattats. Det är först när denna kartläggning har skett det är möjlighet att åstadkomma förbättringar och effektviseringar.
En process kännetecknas av att den alltid har en början och ett slut, den har en uppdragsgivare och en kund, den består av ett antal aktiviteter som skapar värde för kunden. För att visualisera och göra processer tydligare kan det vara lämpligt att utforma en processmodell. En processmodell är uppbyggd (se Figur 9) av objekt, som förädlas av aktiviteter, dessa aktiviteter genomförs med hjälp av resurser och/eller styrningar.
24
Objekt in: Startpunkten för processen
Objekt ut/Resultat: Slutpunkten, vad de värdeskapande aktiviteterna har åstadkommit Aktivitet: Värdeskapande handlingarna
Resurser: Information och resurser som krävs för att genomföra handlingarna.
Styrningar/Regler: Styrningar aktiviteten måste anpassa sig efter.
(Astrakan strategisk utbildning AB, 2010)
Ett problem med processer är att de lätt blir komplexa och svåra att över blicka, detta kan undvikas genom modellering. Vinsterna med processmodeller är att de är beskrivande och visualiserar styrningar och krav (Norman, 2012). Det finns en mängd olika modelleringsspråk för processmodellering som styrs genom syntax, semantik och pragmatik.
Syntax: Beskriver språkets symboler och hur de används.
Semantik: Beskriver hur modeller och symbolik läses.
Pragmatik: Beskriver hur språket ska användas (Eriksson & Penker, 2000)
Figur 9: Illustration över grunderna i processmodellering
25
Olika typer av processmodelleringsspråk har funnits genom tiderna men de moderna språken har utvecklats från 1995. Dessa språk har ett stort fokus på tvärfunktionalitet och består av kombinerade funktioner för sammanställning av data, flödesanalyser samt skapande av diagram.
Nedan ges en kort presentation till tre modelleringsspråk.
IDEF- Integration Definition
IDEF står för Integration Definition och är en familj innehållande en mängd olika metoder för verksamhetsmodellering, bland annat metoder för funktionsmodellering och informationsmodellering. Detta språk utvecklades av amerikanska flygvapnet efter behov av ett gemensamt system för att öka förståelsen mellan olika samarbetspartners. IDEF0 är den del inom familjen som är standardiserad enligt National Institute of Standards and Technology (NIST).
Denna metod beskriver funktionsmodeller som är utformade för analys och visualisering av ett system och innehåller både metoder för framtagning av modeller och definitioner av modelleringsspråket. (IDEF , 2010).
BPMN- Business Process Model and Notation
BPMN är en standard för processmodellering och ger stöd för modellering av affärsprocesser i form av flödesscheman. BPMN skapades för att fylla det gap som finns mellan verksamheten och dess IT system. Modelleringsspråket kan användas av flera funktioner så som utvecklare, tekniker och ledning. Språket innehåller ett fåtal notationer och anses vara lättförståeligt. (BPMN Forum, 2012) (Astrakan Strategisk Utbildning AB, 2012)
Astrakanmetoden
Astrakanmetoden är ett analysverktyg för verksamhetsutveckling. Metoden är utvecklad och undervisas av Astrakan Strategisk Utbildning AB. Astrakanmetoden innefattar en rad verktyg och arbetsätt för att jobba med verksamhetsförbättring. Kombinationen av dessa verktyg används för att analysera, dokumentera och kommunicera verksamhetsperspektiv. Metoden innehåller bland annat beskrivningar för att utveckla målanalys, intresseanalys, processanalys, begreppsanalys, informationsanalys och regelanalys men beskriver också ett arbetssätt för att åstadkomma dessa analyser. Resultaten av analyserna ger möjligheten att skapa processmodeller. Astrakanmetoden har sitt ursprung i andra modelleringsspråk såsom BPMN och delar ur IDEF men är mindre strikt i syntax, semantik och pragmatik. Astrakan är utvecklat för att vara enkelt att använda och enkelt att förstå arbetssättet, det som framförallt är viktigt är att processmodellerna blir tydliga och lättförståeliga. (Astrakan Strategisk Utbildning AB, 2012)
26
4 Genomförande
Detta kapitel presenterar tillvägagångssättet vid genomförandet av examensarbetet och hur resultaten av arbetet tagits fram. Kapitlet är indelat i tre underrubriker som var och en beskriver en fas i utförandet av arbetet.
Arbetsplatsen under examensarbetet har varit på ett av Transmissions kontor. Detta har möjliggjort daglig kontakt med handledare och personer insatta i den mättekniska beredningen på Scania. Avstämningsmöten och vägledning med handledaren från KTH har skett var tredje vecka. Handledarna från KTH och JTH har även mottagit veckovisa uppdateringar av arbetet.
Figur 10 nedan illustrerar genomförandet av arbetet i form av en pyramid. Arbetet har delats in i tre faser och respektive fas innehåller steg som symboliserar en del i arbetet.
4.1 Fas 1 – Informationsinsamling Litteraturstudier
För att få en teoretisk bakgrund genomfördes inledningsvis diverse litteraturstudier. Studierna fokuserades i huvudsak på att insamla information angående; kvalitetssäkring, kvalitetssäkringssystem, kvalitetsstandarder, kvalitetsstyrning, beredning, mätteknik och mätteknisk beredning. Även information angående lämpliga metoder för arbetets genomförande studerades; processmodellering, intervjuteknik, leda workshops etc. För att få grundläggande
Figur 10: Examensarbetets uppbyggnad och genomförande.
